10kV配電線路防雷措施研究

摘要：文章詳細介紹了雷害事故的基本特征及原因分析，介紹了直擊雷現場實際的防護方法，提出增強線路絕緣水平以降低線路閃絡概率，架空絕緣導線雷擊斷線的防護措施，采用帶并聯間隙絕緣子與避雷器聯合對10kV配電線路進行保護，完善10kV配電設備的防雷保護措施。

關鍵詞：10kV配電線路；防雷措施；雷擊；避雷器；接地電阻

中圖分類號：TM862文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）30-0105-03

臺山地處沿海，10kV配電線路經常受到雷害事故的影響，引起10kV配電線路接地或故障跳閘，造成線路停電，雷害對配電網的安全運行造成極大危害，降低配電網的供電可靠性，嚴重影響用電客戶的辦公、生產、商業、生活用電。通常情況下，線路雷害事故除受直擊雷影響外，主要是由感應雷過電壓引發，10kV配電線路絕緣水平直接影響配電線路的防雷水平，現有的10kV配電線路系統的中性點運行方式多數采用的中性點不接地系統，是無法有效解決線路雷擊建弧率問題，相應防雷措施不完善，造成10kV配電線路存有較為嚴峻的防雷形勢。結合10kV配電線路運行與雷害發生情況，研究10kV配電線路的防雷保護措施具有重要的工程和實際意義。本文特意對雷災的基本特征和原因做了詳細的介紹和分析，闡述雷害的防范措施，希望給供電同行提供一些參考。

110kV配電線路雷擊的基本特征及原因分析

1.1雷擊的基本常識

綜合各方面因素，配電線路通常架設在地形復雜的空曠地帶，非常容易遭受雷擊。配電線路遭受雷擊主要有兩種形式：其一是直擊雷，當架空線路上方積聚大量靜電荷而該線路地下可能存在大量金屬等時，當靜電荷積聚到一定程度時就瞬時向大地稍放，形成很大的沖擊電流，流過（擊中）導線、絕緣子等配電設備，從而燒斷導線，擊穿或擊爛絕緣子，這種情況在同一地點每年都會發生且每年發生不少于一次；其二是感應雷，一旦地面發生雷擊，地表周圍的電力、電子設備就會產生包含有靜電份量、磁份和輻射份量的電磁感應，并且相當強烈，當這些電磁感應傳遞到線路中時，10kV線路上就會產生感應過電壓。雷電流的大小、線路距雷電通道的遠近、線路的懸掛高度等因素都會影響到線路上過電壓的幅值，一般情況下會達到10～400kV。

感應過電壓如果大于80kV，即當感應過電壓與線路工頻電壓之和大于絕緣子50%的放電電壓時，10kV線路絕緣子會產生閃絡現象，導致線路短路、跳閘。據國外資料介紹，配電線路上雷擊占20%，感應占80%（感應過電壓的波頭長度為1～2ps，波尾長度為3～10ps，感應過電壓波沿每相線路傳播。95%以上感應雷的放電電流小于1kA，但遠遠小于直擊雷電流）。因此，引起10kV線路跳閘的主要原因是感應過電壓引起的。

1.2主要原因分析

從防雷水平的高低、防雷方案的選擇、防雷產品的選用到防雷裝置運行維護全過程分析，引發雷擊災害的原因主要有以下情況：配電網防雷設計針對性不強；運行中仍有部分避雷器是閥式避雷器，天氣潮濕時，表面泄漏電流嚴重；有些避雷器和弱電設備與主地網（地極）共用，降低防雷質量；接地網的接地電阻大于標準要求或接地網已腐蝕，引起雷擊后電壓反擊；運行當中沒有對配電網防雷設備開展預防性試驗，個別防雷設備已失效，起不到防雷作用；防雷資金投入不足，防雷設備的改造能力落后；沒有對經常遭受直擊雷雷擊的地點加裝防直擊雷的裝置；缺乏完善的管理工作，不能及時發現具體問題，致使防雷設施存在一些隱患。

210kV配電線路的一些防雷保護措施

2.1防范直擊雷的措施

針對直擊雷每次都是對同一地區放電，根據現場經驗，可以在10kV配電線路桿塔上安裝避雷針或消雷器，安裝消雷陣雨器防直擊雷效果最好。臺山供電局管轄下的10kV塔溫線水南支線17#桿，2005年前每年都遭受雷擊斷導線1～3次，2006年安裝了10kV線路避雷器后，導線沒有遭受雷擊斷線，但是避雷器遭受雷擊擊壞，2007年初安裝了半導體消雷器至今，該支線1#～30#桿導線沒有遭受雷擊斷線。2008年后臺山局在其他三回10kV配電線路經常遭受雷擊斷導線的地方安裝了半導體消雷器，至今，這三回配電線路沒有發生導線遭受雷擊斷線現象。

2.2提高線路絕緣水平，降低10kV配電線路閃絡

概率

由于配電網絕緣水平低，當線路中因雷電活動而產生感應雷過電壓時，極易造成線路絕緣子閃絡等事故，可采取將裸導線更換成為絕緣導線、增加絕緣子片數、在導線與絕緣子之間增加絕緣皮、

更換絕緣子型號等方法提高線路絕緣水平。

2.3架空絕緣導線雷擊斷線防護措施

2.4采用間隙與避雷器配合對10kV配電線路進行

保護

避雷器對于配電線路中的雷電過電壓的防護具有很好的效果，應當在配電線路中有選擇地安裝避雷器進行保護；裝有間隙的絕緣子串放電有通絡和沿絡兩種情況，注意并聯間隙絕緣子的使用，保護間隙距離的設計應當在雷擊線路閃絡時可以捕捉電弧的根部，電弧應盡量不接觸絕緣子表面。同時，可以使用穿刺式防弧金具及安裝線路過電壓保

護器。

2.5降低10kV配電設備的接地電阻

在配電線路中，降低接地電阻的方法主要有以下三種：一是增長水平接地體，通過該法達到目標值要求較難；二是施加降阻劑進行降阻，在水平接地體周圍施加長效降阻劑，對降低桿塔的接地電阻效果明顯，但隨降阻劑性能而影響壽命；三是采用垂直接地極，采用在防雷設備引下線最近處鉆深孔，在深孔中施加垂直接地極，利用深層土的低電阻率達到降低接地電阻，同時這種方法是防雷效果最好的。

2.6 10kV配電設備的防雷保護

對配變的防雷措施需按照三點共接一地的接地方法，在低壓側安裝低壓避雷器；柱上開關的兩側安裝避雷器；由于電纜分支箱的絕緣弱點和環網柜設備的絕緣弱點都在電纜分接頭處，所以為了保護電纜接頭，應該在電纜接頭處也安裝避雷器。

2.7加強配電設備接地網施工和維護

接地網是隱蔽工程，為了確保接地網能迅速釋放強大的雷電流，則接地網必須從設計抓起，將接地極整組焊接好然后再進行熱鍍鋅，確保焊口質量，加強防腐作用，同時也避免了施工時人為因素的影響。另每年宜在冬季對接地網的接地電阻進行測量，確保接地電阻符合要求。

3結語

供電企業在分析10kV配電線路防雷效果時，要從防雷措施的選用和維護管理方面去進行，防雷方案、設備選擇是先天性，是主因，沒有按期對防雷設備或裝置進行試驗和維護是后天性，也十分重要，是確保優良防雷設備是否仍處于優良狀態。本文通過深入研究10kV配電線路防雷措施，可以讓供電企業了解防雷措施的選用和維護管理的重

要性。

參考文獻

[1]殷俊河．電力線路故障實例分析及防止措施[M]．北京：中國水利水電出版社，2010，（6）．

[2]王茂成，呂永麗，鄒洪英．10kV絕緣導線雷擊斷線機理分析和防治措施[J]．高電壓技術，2007，33（1）：102-105．

作者簡介：容瑞章（1965-），男，廣東臺山人，廣東電網公司江門臺山供電局工程師，技師，注冊安全工程師，研究方向：立體地網設計和測量、配電網運行管理和防雷。

（責任編輯：文森）